微生物营养和培养基

这是一篇关于微生物营养总结的思维导图，主要内容有营养类型、6类营养要素、营养物质进入细胞的方式、培养基。

微生物营养和培养基

• 营养类型
  • 光能无机自养型
    • 以光作为能源物质，以CO2为基本碳源，还原它的氢供体是还原态无机化合物
  • 光能有机异养型
    • 以光为能源，以有机碳化合物作为碳源与氢供体营光合生长
  • 营养缺陷型
    • 菌种发生突变后，无法合成自身需要的物质，需要从外界获取
  • 化能有机异养型
    • 以有机碳作为能源，碳源和氢供体也是有机碳化合物
• 6类营养要素
  • 碳源 （大量营养物）
    • 功能：构成细胞组分和提供能量（兼有能源功能，又称为双功能营养物）
    • 实验室常用碳源:葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、其次是有机酸、醇、脂等
    • 工业发酵中：单糖、糖蜜、淀粉、米糠、麸皮
    • 自养微生物只能利用二氧化碳或碳酸盐为唯一碳源
  • 氮源
    • 功能：一般不作为能源。对硝化细菌在NH3和NO2-是兼有氮源与能源功能的双功能营养物质
    • 实验室常用：富氮的胰酪蛋白、牛肉膏、蛋白胨和酵母膏等
    • 生产上：鱼粉、玉米浆、饼粉、蝉蛹粉等
  • 能源
    • 为微生物提供最初能量来源的营养物或辐射能
    • 化能自养型微生物能源为还原态无机物质
    • 单功能营养物：光辐射能
    • 双功能：还原态无机物NH4+
    • 三功能营养物：氨基类
  • 生长因子
    • 微生物生长必需的，自身不可合成的有机化合物
    • 功能：提供微生物细胞重要化学物质
    • 生长因子：维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶
  • 无机盐
    • 微生物生长不可或缺的营养物质
    • 功能：酶活性中心的组成部分，维持渗透压，控制细胞的氧化还原电位和某些微生物的生长和能源物质
  • 水
    • 生理功能
      • 溶剂与运输介质
      • 参与细胞内一切化学反应
      • 维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象
      • 良好的导体，可有效控制细胞内温度变化
      • 发生水合作用与脱水作用
• 营养物质进入细胞的方式
  • 简单扩散
    • 由高浓度向低浓度扩散
    • 运输效率与浓度差有关
    • 不需要载体参与，可运输养料有限
  • 促进扩散
    • 顺浓度梯度运输
    • 需要载体蛋白，具有特异性
    • 输送物质：极性大的分子，真核微生物对糖的吸收
    • 输送机制：被输送的物质与相应载体之间存在一种亲和力
  • 主动运输
    • 需要消耗代谢能
    • 可以逆浓度运输，要载体蛋白参与
    • 有高度的立体专一性，转移过程中不会发生任何化学变化
    • 输送物质：氨基酸、某些糖、Na、K等
  • 基因转位
    • 是一种特殊的主动运输
    • 有一个复杂的运输酶系统来完成物质运输
    • 营养物质在运输过程中发生化学结构的变化
    • 依靠磷酸转移酶系统
    • 输送动力：代谢能量，PEP上的高能磷酸键
• 培养基
  • 选用、设计原则
    • 目的明确
    • 营养协调
    • 理化适宜
    • 经济节约
  • 培养基种类
    • 生物类群
      • 细菌、放线菌、霉菌、酵母菌培养基
    • 成分分类
      • 天然、组合、半组合培养基
    • 物理状态
      • 液体、固体 、半固体、脱水培养基
    • 微生物功能分类
      • 选择性培养基和鉴别性培养基